(57)【要約】【課題】半導体パッケージの封止工程において、金線間に短絡の生じることのない半導体装置を提供する。【解決手段】半導体チップのコーナー部分、封止部材のコーナー部分および隣り合う金線の間隔が周囲よりも大きい箇所を含む部分の少なくとも１つの部分において、１の電極３と、これに隣接する他の電極４とは、１の電極３に接続し樹脂封止時の樹脂の流動によって変位した金線１と、金線１に隣接し他の電極４に接続する金線２との間隔が金線の直径に実質的に等しくなるようにして配置される。金線１，２は他の金属からなる接続線であってもよい。【選択図】  図１
2005019554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極を有する半導体チップと、
前記半導体チップを搭載する搭載部と、
一端が前記半導体チップに対向して配置され他端が外部に接続される複数の外部電極端子と、
前記電極と前記外部電極端子の一端とを接続する複数の接続線と、
前記半導体チップ、前記搭載部、前記外部電極端子の一端および前記接続線を樹脂封止して矩形状を呈する封止部材とを備えた半導体装置であって、
前記半導体チップのコーナー部分、前記封止部材のコーナー部分および隣り合う接続線の間隔が周囲よりも大きい箇所を含む部分の少なくとも１つの部分において、１の電極と、該１の電極に隣接する他の電極とは、前記１の電極に接続し前記樹脂封止時の樹脂の流動によって変位した接続線と、該変位後の接続線に隣接し前記他の電極に接続する接続線との間隔が接続線の直径に実質的に等しくなるようにして配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記半導体チップのコーナー部分における前記１の電極は、前記半導体チップの対角線を中央に挟んで位置する６つの電極の内のいずれか１の電極である請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記封止部材のコーナー部分における前記１の電極は、前記封止部材の対角線を中央に挟んで位置する６つの外部電極端子に接続線を介して接続する６つの電極の内のいずれか１の電極である請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記隣り合う接続線の間隔が周囲よりも大きい箇所を含む部分における前記１の電極は、前記隣り合う接続線と、これらを中央に挟んで両側に位置する接続線とからなる合計６本の接続線に接続するいずれか１の電極である請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記隣り合う接続線の間隔が周囲よりも大きい箇所は、これらの接続線に接続する電極の間隔が周囲よりも大きい箇所である請求項１または４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記隣り合う接続線に接続する電極の間隔は４００μｍ以上である請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記隣り合う接続線の間隔が周囲よりも大きい箇所は、これらの接続線に接続する外部電極端子の間隔が周囲よりも大きい箇所である請求項１または４に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記隣り合う接続線に接続する外部電極端子の間隔は６００μｍ以上である請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記外部電極端子は、外部に接続されるアウターリードと、前記封止部材の内部において前記半導体チップに対向するように配置されたインナーリードとを含む請求項１〜８のいずれか１に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記接続線は金線である請求項１〜９のいずれか１に記載の半導体装置。
【請求項１１】
複数の電極を有する半導体チップと、前記半導体チップを搭載する搭載部と、一端が前記半導体チップに対向して配置され他端が外部に接続する複数の外部電極端子と、前記半導体チップの電極と前記外部電極端子の一端とを接続する複数の金線とを矩形状に樹脂封止する半導体装置の製造方法であって、
前記半導体チップの対角線を中央に挟んで位置する６つの電極に接続する６本の金線と、前記樹脂封止によって形成される封止部材の対角線を中央に挟んで位置する６つの外部電極端子に接続する６本の金線とを抽出し、これらの金線が接続する電極と、該電極のそれぞれについて前記樹脂封止時に前記金線が変位する方向に隣接する電極との間の距離を式（１）から求め、得られた値にしたがって各電極を配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【数１】
2005019554.tif 000012
（ここで、ｄ′は電極間の距離、ｄは金線の直径、Ｌは金線の長さ、ｘ１は金線１の金線流れ率、ｘ２は金線１に隣接する金線２の金線流れ率を示す。）
【請求項１２】
複数の電極を有する半導体チップと、前記半導体チップを搭載する搭載部と、一端が前記半導体チップに対向して配置され他端が外部に接続する複数の外部電極端子と、前記半導体チップの電極と前記外部電極端子の一端とを接続する複数の金線とを矩形状に樹脂封止する半導体装置の製造方法であって、
隣接する電極間の距離が大きいために金線流れが大きくなる部分において、これらの電極と、これらの電極を中央に挟んで両側に位置する電極とからなる合計６個の電極を抽出し、抽出した各電極について前記樹脂封止時に前記金線が変位する方向に隣接する電極との間の距離を式（２）から求め、得られた値にしたがって各電極を配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【数２】
2005019554.tif 000013
（ここで、ｄ′は電極間の距離、ｄは金線の直径、Ｌは金線の長さ、ｘ１は金線１の金線流れ率、ｘ２は金線１に隣接する金線２の金線流れ率を示す。）
【請求項１３】
複数の電極を有する半導体チップと、前記半導体チップを搭載する搭載部と、一端が前記半導体チップに対向して配置され他端が外部に接続する複数の外部電極端子と、前記半導体チップの電極と前記外部電極端子の一端とを接続する複数の金線線とを矩形状に樹脂封止する半導体装置の製造方法であって、
隣接する外部電極端子間の距離が大きいために金線流れが大きくなる部分において、これらの外部電極端子と、これらの外部電極端子を中央に挟んで両側に位置する外部電極端子とからなる合計６個の外部電極端子を抽出し、抽出した外部電極端子に金線を介して接続する６個の電極のそれぞれについて前記樹脂封止時に前記金線が変位する方向に隣接する電極との間の距離を式（３）から求め、得られた値にしたがって各電極を配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【数３】
2005019554.tif 000014
（ここで、ｄ′は電極間の距離、ｄは金線の直径、Ｌは金線の長さ、ｘ１は金線１の金線流れ率、ｘ２は金線１に隣接する金線２の金線流れ率を示す。）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、より詳細には、半導体チップ、搭載部、外部電極端子の一端および接続線が樹脂封止された半導体装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体パッケージに対する小型化、薄型化および高密度化の要求が高まっている。これにより、半導体チップの表面に設けられて、金線によってインナーリードとループ状に接続されるパッドが縮小化されるとともに、パッド間の距離も短くなる傾向になる。さらに、金線径が小さくなる一方で、ループ長は長くなっている。例えば、従来一般に使用されてきた金線径は２８μｍ程度であったが、今後は２５μｍ以下の金線径とすることが必要と考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、半導体装置は、半導体チップ、半導体チップが搭載されるダイパッド、金線およびインナーリードなどが樹脂によって封止された構造を有している。封止は、具体的には、半導体装置の各構成要素を組み立てた後、これを所定の型に入れた状態で、型の一角に設けられた注入口から樹脂を注入することによって行われる。
【０００４】
しかしながら、金線径が小さく、また、パッド間隔の縮小化によって金線間隔も縮小化された半導体パッケージでは、上記の封止工程において樹脂が型に流し込まれる際に金線流れが生じるという問題があった。
【０００５】
図６は、従来の半導体装置の平面図である。尚、図の半導体装置では、説明のために半導体チップ１２０および金線１２１のみを示しており、他の部分は省略している。注入口１２２から注入された樹脂は、図の矢印の方向に従って流動する。この際、樹脂の流動に伴って全ての金線に金線流れが生じるが、特に、樹脂のコーナー部分や半導体チップのコーナー部分では金線流れが大きくなるために、隣接する金線同士が接触をして短絡するという問題があった。
【０００６】
こうした問題は、図６に示すＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）型のパッケージに限らず、例えば、図７に示すようなＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）型のパッケージでも起こる。
【０００７】
図７において、パッケージ１２３の２つの側面からはアウターリード１２４が出ている。アウターリード１２４に延設するインナーリード（図示せず）は、パッケージ１２３の内部で金線（図示せず）に接続している。注入口１２５から注入された樹脂は図の矢印の方向に流動し、これによって全ての金線に金線流れが発生する。そして、図６の例と同様に、コーナー部分や金線の間隔が周囲より大きい部分で特に金線流れが大きくなる結果、金線同士が接触して短絡を生じる。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。即ち、本発明の目的は、半導体パッケージの封止工程において、金線間に短絡の生じることのない半導体装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的および利点は以下の記載から明らかとなるであろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置は、複数の電極を有する半導体チップと、この半導体チップを搭載する搭載部と、一端が半導体チップに対向して配置され他端が外部に接続される複数の外部電極端子と、電極と外部電極端子の一端とを接続する複数の接続線と、半導体チップ、搭載部、外部電極端子の一端および接続線を樹脂封止して矩形状を呈する封止部材とを備えた半導体装置であって、半導体チップのコーナー部分、封止部材のコーナー部分および隣り合う接続線の間隔が周囲よりも大きい箇所を含む部分の少なくとも１つの部分において、１の電極と、この１の電極に隣接する他の電極とは、１の電極に接続し樹脂封止時の樹脂の流動によって変位した接続線と、この変位後の接続線に隣接し他の電極に接続する接続線との間隔が接続線の直径に実質的に等しくなるようにして配置されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の半導体装置の製造方法は、複数の電極を有する半導体チップと、この半導体チップを搭載する搭載部と、一端が半導体チップに対向して配置され他端が外部に接続する複数の外部電極端子と、半導体チップの電極と外部電極端子の一端とを接続する複数の金線とを矩形状に樹脂封止する半導体装置の製造方法であって、半導体チップの対角線を中央に挟んで位置する６つの電極に接続する６本の金線と、樹脂封止によって形成される封止部材の対角線を中央に挟んで位置する６つの外部電極端子に接続する６本の金線とを抽出し、これらの金線が接続する電極と、これらの電極のそれぞれについて樹脂封止時に金線が変位する方向に隣接する電極との間の距離を式（４）から求め、得られた値にしたがって各電極を配置することを特徴とする。
【００１２】
【数４】
2005019554.tif 000003
（ここで、ｄ′は電極間の距離、ｄは金線の直径、Ｌは金線の長さ、ｘ１は金線１の金線流れ率、ｘ２は金線１に隣接する金線２の金線流れ率を示す。）
【００１３】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、複数の電極を有する半導体チップと、この半導体チップを搭載する搭載部と、一端が半導体チップに対向して配置され他端が外部に接続する複数の外部電極端子と、半導体チップの電極と外部電極端子の一端とを接続する複数の金線とを矩形状に樹脂封止する半導体装置の製造方法であって、隣接する電極間の距離が大きいために金線流れが大きくなる部分において、これらの電極と、これらの電極を中央に挟んで両側に位置する電極とからなる合計６個の電極を抽出し、抽出した各電極について樹脂封止時に金線が変位する方向に隣接する電極との間の距離を式（５）から求め、得られた値にしたがって各電極を配置することを特徴とする。
【００１４】
【数５】
2005019554.tif 000004
（ここで、ｄ′は電極間の距離、ｄは金線の直径、Ｌは金線の長さ、ｘ１は金線１の金線流れ率、ｘ２は金線１に隣接する金線２の金線流れ率を示す。）
【００１５】
さらに、本発明の半導体装置の製造方法は、複数の電極を有する半導体チップと、この半導体チップを搭載する搭載部と、一端が半導体チップに対向して配置され他端が外部に接続する複数の外部電極端子と、半導体チップの電極と外部電極端子の一端とを接続する複数の金線線とを矩形状に樹脂封止する半導体装置の製造方法であって、隣接する外部電極端子間の距離が大きいために金線流れが大きくなる部分において、これらの外部電極端子と、これらの外部電極端子を中央に挟んで両側に位置する外部電極端子とからなる合計６個の外部電極端子を抽出し、抽出した外部電極端子に金線を介して接続する６個の電極のそれぞれについて樹脂封止時に金線が変位する方向に隣接する電極との間の距離を式（６）から求め、得られた値にしたがって各電極を配置することを特徴とする。
【００１６】
【数６】
2005019554.tif 000005
（ここで、ｄ′は電極間の距離、ｄは金線の直径、Ｌは金線の長さ、ｘ１は金線１の金線流れ率、ｘ２は金線１に隣接する金線２の金線流れ率を示す。）
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明においては、金線流れが生じることによって短絡となる部分の電極間の間隔が、短絡が生じない部分における電極間の間隔よりも予め大きくなるように設定しておく。このようにすることによって、金線流れが大きくなっても金線同士が接触することはないので、短絡の発生を防止することが可能となる。
【００１８】
図１を用いて、本発明による各電極の配置方法について説明する。図１は、隣接する２本の金線を模式的に示したものである。図では、矢印Ｘの方向から樹脂（図示せず）が流動したとして、金線流れが生じた後の金線１，２を実線で示すとともに、金線流れが生じる前の金線１′，２′を点線で示している。また、金線１，２（または、金線１′，２′）の一端は電極３，４に接続し、他端はステッチ点５，６を介してインナーリード７，８に接続している。
【００１９】
図１において、金線１′と金線２′とは互いに平行であると仮定する。また、これらの金線の長さをＬとし、金線流れによる各金線の変位量をそれぞれｖ１，ｖ２とすると、金線流れ率ｘ１，ｘ２は式（７）のように表わされる。尚、変位量は金線の剛性に依存し、具体的には金線の組成および金線の直径などによって変化する。
【００２０】
【数７】
2005019554.tif 000006
【００２１】
図１において、金線流れ率の間にｘ１＝ｘ２またはｘ１＜ｘ２の関係がある場合には、金線１，２が接触することはないので短絡は生じない。一方、ｘ１＞ｘ２である場合には短絡が生じ得るが、金線１，２が接触しなければ短絡することはない。すなわち、金線１，２の間隔が所定距離以上離れていれば短絡を防止することができる。ここで、金線間の距離を測定する際の装置の測定精度や測定時間を考慮すると、金線１，２の間隔は、金線径、すなわち金線の直径に実質的に等しい値であることが好ましい。
【００２２】
図１に示すように、金線１，２の間隔をｄとし、金線１′，２′の間隔をｄ′とすると、ｄ＝ｄ′−ｖ１＋ｖ２である。したがって、式（７）より、間隔ｄは式（８）のように表わされる。
【００２３】
【数８】
2005019554.tif 000007
【００２４】
式（８）において、（ｘ１−ｘ２）の値は実験によって求めることが可能である。したがって、例えば、間隔ｄが金線の直径に等しいとし、金線の長さＬおよび（ｘ１−ｘ２）の値をそれぞれ式（８）に代入すると、間隔ｄ′を求めることができる。ここで、間隔ｄ′は、金線１，２（または、金線１′，２′）に接続する電極３，４間の距離に相当する。したがって、電極３，４間の距離が、得られた間隔ｄ′の値に等しくなるようにすることによって、金線１，２が接触するのを防ぐことができる。同様にして、他の電極についても適当な電極間距離を求めることにより、短絡を起こすことのない電極配置を決定することが可能となる。
【００２５】
ところで、各金線の金線流れ率はパッケージ毎に異なる。そこで、本発明者は、各パッケージにおいて、隣接する金線間での金線流れ率の差を求め、この値が同じであるならば、異なるパッケージであっても同じようにして電極配置を決定することができると考えた。具体的には、見かけ上１の金線にのみ金線流れが生じると仮定することによって、パッケージの種類が異なる場合についても同様に考えることが可能となる。例えば、図１において、金線１′のみが変位して金線２′は変位しないとする。図の破線が変位後の金線１″であるとすると、金線１″の金線流れ率ｘ３は（ｘ１−ｘ２）に等しい。金線１″と金線２′との間隔をｄ″とすれば、間隔ｄ″は式（９）で表わされる。
【００２６】
【数９】
2005019554.tif 000008
【００２７】
式（９）において、金線流れ率ｘ３は実験によって求められる。したがって、間隔ｄ″が金線の直径に等しいとし、金線の長さＬおよび金線流れ率ｘ３の値を式（９）に代入すれば、間隔ｄ′を求めることができる。このようにして得られた間隔ｄ′の値は、金線流れ率ｘ３の値（すなわち、実際の金線流れ率の差の値）が同じである全てのパッケージに適用することができる。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながらさらに具体的に説明する。尚、本発明は、半導体チップなどを封止する目的で用いられる一般的な樹脂に適用することができ、例えば、７０ｐｓ〜４６０ｐｓ程度の粘度を有する樹脂に適用することができる。
【００２９】
実施の形態１．
図２は、本実施の形態における半導体装置の一部拡大平面図である。半導体チップは搭載部（図示せず）上に搭載されており、半導体チップ、搭載部、並びに、後述する外部電極端子の一端および金線が封止部材によって封止されている。図２において、１１は半導体チップの外周であり、１２は封止部材の外周である。すなわち、図２は、矩形状を呈する半導体チップおよび封止部材の１のコーナー部分のみを表わしており、半導体チップの対角線Ａと封止部材の対角線Ｂとが一致した例について示している。
【００３０】
樹脂封止時においては、注入口（図示せず）から注入された樹脂（図示せず）は、矢印Ｘで示す方向に進んだ後にコーナー部分で方向を変え、矢印Ｙで示す方向へと進んで行く。このような樹脂の流動によって、パッケージ内の全ての金線に金線流れが生じる。このとき、コーナー部分では、一旦樹脂が滞留した後に再び流動するという現象が起こる。このため、コーナー部分における金線は、金線流れが大きくなって短絡を生じやすい。さらに詳細には、コーナーに近い金線ほど金線流れは大きくなり、コーナーから離れるほど金線流れは小さくなる。
【００３１】
本発明者は、鋭意研究した結果、コーナーの両側（すなわち、図２の波線で示す対角線Ａ，Ｂの両側）に位置する６本の金線について検討し、対応する電極間の距離を従来とは異なる位置に変更すれば短絡を防ぐことができることを見出した。このことについて、以下に詳細に説明する。
【００３２】
図２において、金線１５，１６の金線流れ率をａ％、金線１４，１７の金線流れ率をｂ％、金線１３，１８の金線流れ率をｃ％とすると、ａ＞ｂ＞ｃの関係が成立する。尚、点線は、金線流れが起こる前の各金線の位置を示している。また、図２では、金線１３，１４，１５，１６，１７，１８以外の金線についても実際には金線流れが生じているが、その金線流れ率の値はｃ％よりもさらに小さい値となる。（図では、簡単のために金線流れが生じていないものとして表わしている。）
【００３３】
各金線は、半導体チップの電極とインナーリードの一端とを接続している。例えば、金線１３は、電極１９と、インナーリード２６の一端とを接続している。ここで、インナーリードは外部電極端子の一部であり、封止部材の内部において半導体チップに対向するように配置されている。また、インナーリードの他端は、外部に接続されるアウターリード（図示せず）に連設している。
【００３４】
上述したように、全ての金線について金線流れが生じるが、本実施の形態においては、金線１３，１４，１５，１６，１７，１８のみを対象として考えればよい。すなわち、これらの金線が接続する電極間の間隔が他の電極間の間隔よりも所定値分だけ大きくなるように設定すればよい。具体的には、金線流れが生じた後の金線間の距離が、金線の直径に実質的に等しくなるようにして電極間の間隔を決定する。
【００３５】
まず、実験によって各金線の金線流れ率を求める。例えば、金線１３および金線１８の金線流れ率を２．０％、金線１４および金線１７の金線流れ率を２．５％、金線１５および金線１６の金線流れ率を３．０％とする。尚、この場合の各金線流れ率は、図１の例で述べた金線流れ率ｘ３に相当する。次に、式（９）において、間隔ｄ″を２３μｍ（金線の直径に相当）とし、金線の長さＬを４．１ｍｍとして、間隔ｄ′を求める。ここで、間隔ｄ′は、電極１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５の間の間隔である。尚、これらの金線に接続する各インナーリードのピッチは、従来のままの２５０μｍとする。
【００３６】
このようにして得られた間隔ｄ′に基づいて電極を配置すると、図２に示すように、電極２２と電極２３とは１７０μｍ程度の間隔をおいて配置される。また、電極２０と電極２１、電極２３と電極２４は、それぞれ１３０μｍ程度の間隔をおいて配置される。さらに、電極１９と電極２０、電極２４と電極２５は、それぞれ９５μｍ程度の間隔をおいて配置される。尚、これらの電極の周囲に位置する他の電極間の間隔は８０μｍ程度であり、これは従来の等間隔で設置された電極間の間隔に相当する。
【００３７】
図２に示すように、金線流れ率が最大となる金線１６が接続する電極２２と、金線１６が変位する方向に隣接する金線１７に接続する電極２３との間隔が、上記の電極間の間隔の内で最大となる。一方、同様に金線流れ率が最大となる金線１５について見ると、金線１５が変位する方向にはコーナーがあり、隣接する金線１６との間隔は周囲の金線に比べて元々大きく設定されている。したがって、金線１５が接続する電極２１と、金線１６が接続する電極２２との間の距離については考慮する必要はない。
【００３８】
図３は、半導体チップの対角線Ａと封止部材の対角線Ｂとが一致しない例について示している。このような場合には、対角線Ａおよび対角線Ｂのそれぞれについて考える。
【００３９】
まず、対角線Ａを中央に挟んで位置する６個の電極３０，３１，３２，３３，３４，３５に接続する６本の金線４０，４１，４２，４３，４４，４５を抽出する。次に、対角線Ｂを中央に挟んで位置する６本のインナーリード５０，５１，５２，５３，５４，５５に接続する６本の金線４４，４５，４６，４７，４８，４９を抽出する。これらの内で、金線４４，４５は、対角線Ａについて考えたときに抽出した金線と重複するので、結局、金線４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９の合計１０本の金線が抽出されることになる。これらの金線について、図２の例と同様にして電極間の間隔を求め、得られた値にしたがって各電極を配置する。但し、上記の電極以外の他の電極間の間隔は従来と同じでよい。このようにすることによって、金線流れによる金線間の接触をなくして短絡を防ぐことができる。尚、抽出した金線に接続する各インナーリードのピッチについても従来と同じでよい。
【００４０】
図３の例では１０本の金線について検討したが、検討すべき金線の数は半導体チップのコーナー部と封止部材のコーナー部との位置関係によって異なる。最も少ない場合が図２の例に相当し、検討すべき金線の数は６本となる。また、半導体チップの対角線を中央に挟んで位置する６つの電極に接続する６本の金線と、封止部材の対角線を中央に挟んで位置する６つのインナーリードに接続する６本の金線との間に重複する金線がない場合には、検討すべき金線は最大の１２本となる。
【００４１】
この場合、抽出した各金線が接続する電極と、これらの電極のそれぞれについて樹脂封止時に金線が変位する方向に隣接する電極との間の距離を求め、得られた値にしたがって各電極を配置する。ここで、電極間の距離は、式（８）を変形して得られる式（１０）によって求められる。
【００４２】
【数１０】
2005019554.tif 000009
【００４３】
式（１０）において、ｄ′は電極間の距離、ｄは金線の直径、Ｌは金線の長さ、ｘ１は金線１の金線流れ率、ｘ２は金線１に隣接する金線２の金線流れ率である。図３の例では、例えば、ｘ１として金線４０の金線流れ率を代入し、ｘ２として金線４１の金線流れ率を代入する。
【００４４】
本実施の形態によれば、コーナー部分におけるパッドの間隔を周囲のパッドの間隔よりも所定値分だけ大きくすることによって、金線流れによって金線が変位しても金線同士の接触による短絡を防ぐことができる。また、金線流れを生じた金線と隣接する金線との間隔が金線の直径に略等しくなるようにすることによって、金線間隔を検査装置の測定限界の範囲内とすることができるとともに、短時間で金線間の距離を測定することが可能となる。
【００４５】
また、本実施の形態によれば、半導体チップの対角線を中央に挟んで位置する６個の電極に接続する６本の金線と、封止部材の対角線を中央に挟んで位置する６個のインナーリードに接続する６本の金線とを抽出し、これらの金線に接続する電極の間隔のみ変更すればよい。さらに、金線流れが起きたときの金線間の間隔が金線の直径に実質的に等しくなるようにして、電極配置を決定する。すなわち、最小の面積の電極について、実用上最低限の長さ分だけ従来より大きな間隔とするので、従来の半導体パッケージを殆ど大きくすることなしに金線流れによる短絡を防ぐことが可能となる。
【００４６】
さらに、本実施の形態によれば、金線流れ率の差で評価することによって、異なる金線流れ率を有する異なる種類のパッケージであっても、同様にして電極間の間隔を決定することが可能となる。
【００４７】
実施の形態２．
図４は、本実施の形態における半導体装置の一部拡大平面図である。図４において、６０は半導体チップの外周である。半導体チップは搭載部（図示せず）上に搭載されており、半導体チップ、搭載部、並びに、後述する外部電極端子の一端および接続線が封止部材（図示せず）によって封止されている。
【００４８】
図４において、金線６１は、電極７１とインナーリード８１の一端とを接続している。ここで、インナーリード８１は外部電極端子の一部であり、封止部材の内部において半導体チップ７０に対向するように配置されている。また、インナーリード８１の他端は、外部に接続されるアウターリード（図示せず）に連設している。他の金線６２〜６６についても同様である。
【００４９】
半導体装置では、設計の必要上から、１の金線が接続している電極と、この１の金線に隣接する他の金線が接続している電極との間隔が、周囲の電極間の間隔に比べて離れている部分がある。両者の間隔が所定距離以上離れている場合には、樹脂封止の際に樹脂の流動に変動が生じて金線流れが大きくなる。
【００５０】
図４において、矢印Ｘの方向から樹脂が流動してくると図に示す全ての金線について金線流れが起こる。ここで、金線６３に接続する電極７３と、金線６４に接続する電極７４とは４００μｍ程度の間隔をおいて離れている。このような部分では樹脂の流動に変動が生じるために金線流れが大きくなって短絡が生じやすい。そこで、電極７３および電極７４と、これらを中央に挟んで両側に位置する電極７１，７２，７５，７６とからなる合計６つの電極を抽出し、抽出した各電極について樹脂封止時に金線が変位する方向（Ｘ方向）に隣接する電極との間の距離を求め、得られた値にしたがって各電極を配置する。
【００５１】
本実施の形態における金線の変位量は、電極の間隔が大きい部分に近くなるほど大きくなる。すなわち、図４において、金線６３，６４の金線流れ率をａ％、金線６２，６５の金線流れ率をｂ％、金線６１，６６の金線流れ率をｃ％とすると、ａ＞ｂ＞ｃの関係が成立する。尚、点線は、金線流れが起こる前の各金線の位置を示している。また、図４では、金線６１，６２，６３，６４，６５，６６以外の金線についても実際には金線流れが生じているが、その金線流れ率の値はｃ％よりもさらに小さい値となる。（図では、簡単のために金線流れが生じていないものとして表わしている。）
【００５２】
金線流れは全ての金線について起こるが、本実施の形態においては、金線６１，６２，６３，６４，６５，６６のみを対象として考えればよい。すなわち、これらの金線が接続する電極間の間隔が他の電極間の間隔よりも所定値分だけ大きくなるように設定すればよい。具体的には、金線流れが生じた後の金線間の距離が、金線の直径に実質的に等しくなるようにして電極間の間隔を決定する。
【００５３】
具体的には、式（８）を変形して得られる式（１１）によって求めることができる。
【００５４】
【数１１】
2005019554.tif 000010
【００５５】
式（１１）において、ｄ′は電極間の距離、ｄは金線の直径、Ｌは金線の長さ、ｘ１は金線１の金線流れ率、ｘ２は金線１に隣接する金線２の金線流れ率である。図４の例では、例えば、ｘ１に金線６１の金線流れ率を代入し、ｘ２に金線６２の金線流れ率を代入する。
【００５６】
また、１本の金線にのみ金線流れが生じていると仮定し、式（９）を用いて求めてもよい。
【００５７】
例えば、金線６１および金線６６の金線流れ率を２．０％、金線６２および金線６５の金線流れ率を２．５％、金線６３および金線６４の金線流れ率を３．０％とする。尚、この場合の各金線流れ率は、図１の例で述べた金線流れ率ｘ３に相当する。次に、式（９）において、例えば、間隔ｄ″を金線の直径に等しいとし、金線の長さＬに適当な値を代入して、間隔ｄ′を求める。ここで、間隔ｄ′は、電極７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７の間の距離である。尚、これらの金線に接続する各インナーリードのピッチは、従来のままとする。
【００５８】
このようにして得られた間隔ｄ′に基づいて各電極を配置する。但し、抽出した上記の電極以外の電極間の間隔は従来と同じとする。図４において、電極７４と電極７５との間隔をｄ１、電極７２と電極７３、電極７５と電極７６の間隔をそれぞれｄ２、電極７１と電極７２、電極７６と電極７７の間隔をそれぞれｄ３とすると、ｄ１＞ｄ２＞ｄ３の関係が成立する。
【００５９】
図４において、金線流れ率の最も大きい金線６３と金線６４とは、これらが接続する電極７３と電極７４との間隔が４００μｍ程度あることから、周囲の金線に比較して離れて位置している。また、電極７４は、樹脂の流動方向（Ｘ方向）に対して電極７３よりも後方に位置している。したがって、金線６３が金線流れによって変位しても、変位方向に隣接する金線６４との間隔が元々大きいために、金線同士が接触して短絡することはない。そこで、電極７３と電極７４との間隔については考慮する必要はなく、従来の設定位置のままとすることができる。
【００６０】
尚、本実施の形態においては、電極の間隔が４００μｍである部分の例について述べたが、本発明はこれに限られるものではない。電極の間隔が大きいために金線流れが大きくなる全ての場合に本発明を適用することができる。
【００６１】
本実施の形態によれば、電極間隔の大きい部分を中央に挟んで両側に位置する６本の金線を抽出し、この金線に接続する電極間の間隔のみを変更することによって、従来の半導体パッケージを殆ど大きくすることなしに、金線流れによる金線同士の接触をなくして短絡を防止することができる。
【００６２】
実施の形態３．
図５は、本実施の形態における半導体装置の一部拡大平面図である。図５において、８０は半導体チップの外周である。半導体チップは搭載部（図示せず）上に搭載されており、半導体チップ、搭載部、並びに、後述する外部電極端子の一端および接続線が封止部材（図示せず）によって封止されている。
【００６３】
例えば、金線９１は、電極１０１とインナーリード１１１の一端とを接続している。ここで、インナーリード１１１は外部電極端子の一部であり、封止部材（図示せず）の内部において半導体チップ１００に対向するように配置されている。また、インナーリード１１１の他端は、外部に接続されるアウターリード（図示せず）に連設している。他の金線９２〜９６についても同様である。
【００６４】
半導体装置では、設計の必要上から、１の金線が接続しているインナーリードと、この１の金線に隣接する他の金線が接続しているインナーリードとの間隔が、周囲のインナーリードの間隔に比べて大きくなっている部分がある。そして、このような部分において、インナーリード間の間隔（すなわち、外部電極端子の間隔）が所定の値以上である場合には、樹脂封止の際に樹脂の流動に変動が生じて金線流れが大きくなる。
【００６５】
図５において、矢印Ｘの方向から樹脂が流動してくると図に示す全ての金線について金線流れが起こる。ここで、金線９３に接続するインナーリード１１３と、金線９４に接続するインナーリード１１４とは６００μｍ程度の間隔をおいて離れている。このような部分では樹脂の流動に変動が生じるために金線流れが大きくなって短絡が生じやすい。そこで、インナーリード１１３およびインナーリード１１４と、これらのインナーリードを中央に挟んで両側に位置するインナーリード１１１，１１２，１１５，１１６とからなる合計６つのインナーリードを抽出し、抽出したこれらのインナーリードに金線９１，９２，９３，９４，９５，９６を介して接続する電極１０１，１０２，１０３，１０４，１０９，１０６のそれぞれについて、樹脂封止時に金線が変位する方向（Ｘ方向）に隣接する電極との間の距離を求め、得られた値にしたがって各電極を配置する。
【００６６】
本実施の形態における金線の変位量は、インナーリードの間隔が大きい部分に近くなるほど大きくなる。すなわち、図５において、金線９３，９４の金線流れ率をａ％、金線９２，９５の金線流れ率をｂ％、金線９１，９６の金線流れ率をｃ％とすると、ａ＞ｂ＞ｃの関係が成立する。尚、点線は、金線流れが起こる前の各金線の位置を示している。また、図５では、金線９１，９２，９３，９４，９５，９６以外の金線についても実際には金線流れが生じているが、その金線流れ率の値はｃ％よりもさらに小さい値となる。（図では、簡単のために金線流れが生じていないものとして表わしている。）
【００６７】
金線流れは全ての金線について起こるが、本実施の形態においては、金線９１，９２，９３，９４，９５，９６のみを対象として考えればよい。すなわち、これらの金線が接続する電極間の間隔が他の電極間の間隔よりも所定値分だけ大きくなるように設定すればよい。具体的には、金線流れが生じた後の金線間の距離が、金線の直径に実質的に等しくなるようにして電極間の間隔を決定する。
【００６８】
具体的には、式（８）を変形して得られる式（１２）によって求めることができる。
【００６９】
【数１２】
2005019554.tif 000011
【００７０】
式（１２）において、ｄ′は電極間の距離、ｄは金線の直径、Ｌは金線の長さ、ｘ１は金線１の金線流れ率、ｘ２は金線１に隣接する金線２の金線流れ率である。例えば、図５において、ｘ１に金線９１の金線流れ率を代入し、ｘ２に金線９２の金線流れ率を代入する。
【００７１】
また、１本の金線にのみ金線流れが生じていると仮定し、式（９）を用いて求めてもよい。
【００７２】
例えば、金線９１および金線９６の金線流れ率を２．０％、金線９２および金線９５の金線流れ率を２．５％、金線９３および金線９４の金線流れ率を３．０％とする。尚、この場合の各金線流れ率は、図１の例で述べた金線流れ率ｘ３に相当する。次に、式（９）において、例えば、間隔ｄ″を金線の直径に等しいとし、金線の長さＬに適当な値を代入して、間隔ｄ′を求める。ここで、間隔ｄ′は、電極１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７の間の間隔である。尚、これらの金線に接続する各インナーリードのピッチは、従来のままとする。
【００７３】
このようにして得られた間隔ｄ′に基づいて各電極を配置する。但し、抽出した上記の電極以外の電極間の間隔は従来と同じとする。図５において、電極１０４と電極１０５との間隔をｄ４、電極１０２と電極１０３、電極１０５と電極１０６の間隔をそれぞれｄ５、電極１０１と電極１０２、電極１０６と電極１０７の間隔をそれぞれｄ６とすると、ｄ４＞ｄ５＞ｄ６の関係が成立する。
【００７４】
図５において、金線流れ率の最も大きい金線９３と金線９４とは、これらが接続するインナーリード１１３とインナーリード１１４との間隔が６００μｍ程度あることから、周囲の金線に比較して離れて位置している。また、インナーリード１１３は、樹脂の流動方向（Ｘ方向）に対してインナーリード１１４よりも後方に位置している。したがって、金線９３が金線流れによって変位しても、変位方向に隣接する金線９４との間隔が元々大きいために、金線同士が接触して短絡することはない。そこで、電極１０３と電極１０４との間隔については考慮する必要はなく、従来の設定位置のままとすることができる。
【００７５】
尚、本実施の形態においては、インナーリードの間隔が６００μｍである部分の例について述べたが、本発明はこれに限られるものではない。インナーリードの間隔が大きいために金線流れが大きくなる全ての場合に本発明を適用することができる。
【００７６】
本実施の形態によれば、インナーリードの間隔の大きい部分を中央に挟んで両側に位置する６本の金線を抽出し、この金線に接続する電極間の間隔のみを変更することによって、従来の半導体パッケージを殆ど大きくすることなしに、金線流れによる金線同士の接触をなくして短絡を防止することができる。
【００７７】
尚、実施の形態１〜３において電極の配列パターンに特に制限はなく、例えば、センター配置、千鳥配置、ストレート配置およびランダム配置のいずれの電極パターンにも本発明を適用することができる。
【００７８】
また、実施の形態１〜３においては、金線を使用する例について述べたが本発明はこれに限られるものではない。金以外の他の材料からなる接続線を用いてもよい。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、金線流れの大きい部分の電極の間隔を周囲の電極の間隔よりも所定値分だけ大きくすることによって、金線流れによって金線が変位しても金線同士の接触による短絡を防ぐことができる。
【００８０】
また、本発明によれば、金線流れを生じた金線と隣接する金線との間隔が金線の直径に実質的に等しくなるようにすることによって、金線間隔を検査装置の測定限界の範囲内とすることができるとともに、短時間で金線間の距離を測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる半導体装置の一部拡大平面図である。
【図２】実施の形態１にかかる半導体装置の一部拡大平面図である。
【図３】実施の形態１にかかる半導体装置の一部拡大平面図である。
【図４】実施の形態２にかかる半導体装置の一部拡大平面図である。
【図５】実施の形態３にかかる半導体装置の一部拡大平面図である。
【図６】従来の半導体装置の平面図である。
【図７】従来の半導体装置の平面図である。
【符号の説明】
１，２，１３〜１８，４０〜４９，６１〜６６，９１〜９６，１２１：金線
３，４，１９〜２５，３０〜３９，７１〜７７，１０１〜１０７：電極
５，６：ステッチ点
７，８，２６，８１，１１１〜１１６：インナーリード
１１，６０，９０：半導体チップ外周
１２：封止部材外周
７０，１００，１２０：半導体チップ
１２２，１２５：注入口
１２３：パッケージ
１２４：アウターリード
【図１】
2005019554.tif 000015
【図２】
2005019554.tif 000016
【図３】
2005019554.tif 000017
【図４】
2005019554.tif 000018
【図５】
2005019554.tif 000019
【図６】
2005019554.tif 000020
【図７】
2005019554.tif 000021